建成区空间形态与地表热岛的关系研究 ——以中国主要建成区为例
发布时间：2021-01-20 22:19
地表城市热岛（SUHI）是建成区地表温度高于郊区地表温度的现象,SUHI产生的根本原因是景观城镇化所引起的城郊地表性质的差异,在建成区空间形态方面主要表现为城市规模、建成区外部几何形状和内部建设用地结构的空间异质性。不同规模的城市,其边界和内部结构特征具有不同的特点和规律。SUHI强烈影响城市区域的气候、植被、水文、土壤及生物的空间分布和行为,改变城市复合生态系统的结构、过程和功能。长期以来,人类不得不在城市空间形态、能源消耗控制等方面采取一系列措施应对地表城市热岛效应。因此,探究全国主要建成区空间形态与SUHI之间的关系具有重要意义。本文以城市环境学、景观生态学、空间信息科学、气候学等学科为理论基础研究空间形态与SUHI的关系。采用MODIS Aqua MYD11A2和Landsat 8 OLI数据,利用RS与GIS空间分析功能,将建成区划分为多边形、带状与放射状三种典型形态。借助ArcGIS、ENVI和Fragstats等工具进行数据处理,基于描述性统计、对比分析和方差分析等方法探讨全国2136个主要建成区空间形态与SUHI之间的关系。本文主要从外部几何形状、边界特征、内部结构三个...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国及建成区在中国的分布图（蓝色区域为2136个主要建成区）
兰州大学硕士研究生学位论文 建成区空间形态与地表热岛的关系研究—以中国主要建成区为例作为研究的对象。2.3.2 地表城市热岛强度本文将地表城市热岛定义为建成区平均地表温度与周围郊区平均地表温度的差值（Lietal.,2011;Lietal.,2016）。参考已有研究结果（Zhouetal.,2014;Zhaoet al., 2016），并结合本研究特点，郊区选定为建成区以外 5 km 的环状范围，利用 ArcGIS10.3 批量计算 2136 个建成区的郊区范围。2013 年全国地表温度和土地覆盖类型分布如图 2-2（a,b），以北京市为例，建成区斑块以及相应郊区范围示意图如图 2-2（c,d）所示。通过提取建成区和郊区平均地表温度，按公式（2-2）计算地表城市热岛强度。u rSUHI LST LST（2-2）式中：SUHI 为地表热岛强度；LSTu为建成区地表温度；LSTr为郊区地表温度
兰州大学硕士研究生学位论文 建成区空间形态与地表热岛的关系研究—以中国主要建成区为例建成区的外包拐点多边形（CONVEX_HULL）和外包矩形（RECTANGLE），如图 2-3 所示，分析建成区斑块、建成区长宽比例和外包拐点多边形之间的关系，以外包矩形的长度作为建成区的轴长，建成区面积与外包矩形长度的比值作为平均宽度来计算长宽比。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市规模划分新标准的适用性研究[J]. 戚伟,刘盛和,金浩然. 地理科学进展. 2016(01)
[2]行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究[J]. 王成龙,刘慧,张梦天. 地理研究. 2016(01)
[3]昆明城市热岛效应变化特征研究[J]. 孙绩华,冯健武,段玮. 气候与环境研究. 2015(06)
[4]1990—2010年中国主要城市空间形态变化特征[J]. 潘竟虎,戴维丽. 经济地理. 2015(01)
[5]减弱热岛强度的城市形态布局关键参数与响应机制[J]. 黄焕春,运迎霞,赵瑞. 土木建筑与环境工程. 2014(05)
[6]长沙市热力景观空间格局演变分析[J]. 徐双,李飞雪,张卢奔,周磊. 生态学报. 2015(11)
[7]北京市热环境时空分异与区划[J]. 乔治,田光进. 遥感学报. 2014(03)
[8]晚清以来上海市建成区边界扩张过程与特征[J]. 尹昌应,石忆邵,王贺封. 地理科学进展. 2013(12)
[9]地理学关于城镇化领域的研究内容框架[J]. 陆大道. 地理科学. 2013(08)
[10]中国特大城市空间增长特征及其原因分析[J]. 周春山,叶昌东. 地理学报. 2013(06)
博士论文
[1]城市形态的几何表征及量化方法研究[D]. 张毅.西安建筑科技大学 2016
硕士论文
[1]即墨城市空间形态演变及优化对策研究[D]. 郑连霞.山东师范大学 2015
[2]基于MODIS数据的北京近地面气温反演及热岛效应研究[D]. 王舒默.兰州大学 2015
[3]环列府州，纲维布置[D]. 葛天任.清华大学 2010
[4]景观格局指数相关性粒度效应研究[D]. 冯湘兰.中南林业科技大学 2010
[5]城市形态分形方法的研究与应用[D]. 高蓝.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2989891
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国及建成区在中国的分布图（蓝色区域为2136个主要建成区）
兰州大学硕士研究生学位论文 建成区空间形态与地表热岛的关系研究—以中国主要建成区为例作为研究的对象。2.3.2 地表城市热岛强度本文将地表城市热岛定义为建成区平均地表温度与周围郊区平均地表温度的差值（Lietal.,2011;Lietal.,2016）。参考已有研究结果（Zhouetal.,2014;Zhaoet al., 2016），并结合本研究特点，郊区选定为建成区以外 5 km 的环状范围，利用 ArcGIS10.3 批量计算 2136 个建成区的郊区范围。2013 年全国地表温度和土地覆盖类型分布如图 2-2（a,b），以北京市为例，建成区斑块以及相应郊区范围示意图如图 2-2（c,d）所示。通过提取建成区和郊区平均地表温度，按公式（2-2）计算地表城市热岛强度。u rSUHI LST LST（2-2）式中：SUHI 为地表热岛强度；LSTu为建成区地表温度；LSTr为郊区地表温度
兰州大学硕士研究生学位论文 建成区空间形态与地表热岛的关系研究—以中国主要建成区为例建成区的外包拐点多边形（CONVEX_HULL）和外包矩形（RECTANGLE），如图 2-3 所示，分析建成区斑块、建成区长宽比例和外包拐点多边形之间的关系，以外包矩形的长度作为建成区的轴长，建成区面积与外包矩形长度的比值作为平均宽度来计算长宽比。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市规模划分新标准的适用性研究[J]. 戚伟,刘盛和,金浩然. 地理科学进展. 2016(01)
[2]行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究[J]. 王成龙,刘慧,张梦天. 地理研究. 2016(01)
[3]昆明城市热岛效应变化特征研究[J]. 孙绩华,冯健武,段玮. 气候与环境研究. 2015(06)
[4]1990—2010年中国主要城市空间形态变化特征[J]. 潘竟虎,戴维丽. 经济地理. 2015(01)
[5]减弱热岛强度的城市形态布局关键参数与响应机制[J]. 黄焕春,运迎霞,赵瑞. 土木建筑与环境工程. 2014(05)
[6]长沙市热力景观空间格局演变分析[J]. 徐双,李飞雪,张卢奔,周磊. 生态学报. 2015(11)
[7]北京市热环境时空分异与区划[J]. 乔治,田光进. 遥感学报. 2014(03)
[8]晚清以来上海市建成区边界扩张过程与特征[J]. 尹昌应,石忆邵,王贺封. 地理科学进展. 2013(12)
[9]地理学关于城镇化领域的研究内容框架[J]. 陆大道. 地理科学. 2013(08)
[10]中国特大城市空间增长特征及其原因分析[J]. 周春山,叶昌东. 地理学报. 2013(06)
博士论文
[1]城市形态的几何表征及量化方法研究[D]. 张毅.西安建筑科技大学 2016
硕士论文
[1]即墨城市空间形态演变及优化对策研究[D]. 郑连霞.山东师范大学 2015
[2]基于MODIS数据的北京近地面气温反演及热岛效应研究[D]. 王舒默.兰州大学 2015
[3]环列府州，纲维布置[D]. 葛天任.清华大学 2010
[4]景观格局指数相关性粒度效应研究[D]. 冯湘兰.中南林业科技大学 2010
[5]城市形态分形方法的研究与应用[D]. 高蓝.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2989891
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